(57)【要約】【課題】軸方向両端に油を供給可能にすることができ、かつ、外輪の局部的な応力集中を抑制するとともに外輪外周面の研磨加工の際には外輪の欠けを抑制することのできるころ軸受の提供。【解決手段】円筒状に形成され内周面に外輪軌道面４２ａを有する外輪４２と、円筒状に形成され外周面に内輪軌道面４８ａを有する内輪４８と、外輪と内輪４８との間に転動可能に配置される複数個のころ４４と、ころ４４を収容するポケットを備えた保持器４６と、を備えるころ軸受４０であって、外輪外周面４２ｂには、軸方向に対して傾斜するとともに軸方向両端を連通する油溝４３が複数個、隣接して設けられており、油溝４３によって油圧供給源から供給される油がころ軸受４０の軸方向両端に導かれる。【選択図】図２
2013064461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に形成され内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
円筒状に形成され外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
該外輪と内輪との間に転動可能に配置される複数個のころと、
該ころを収容するポケットを備えた保持器と、を備えるころ軸受であって、
前記外輪外周面には、軸方向に対して傾斜するとともに軸方向両端を連通する油溝が複数個、隣接して設けられており、
前記油溝によって油圧供給源から供給される油が前記ころ軸受の軸方向両端に導かれることを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のころ軸受であって、
前記油溝は、該油溝の直交断面で見て台形状の凹凸形状で形成されており、
隣接する前記凹凸形状の間隔は、油圧供給源から供給される油孔よりも小さく形成されていることを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転する軸部材を軸支持する軸受構成の一例として例えば、特許文献１に示されるようにエンジンのクランクシャフトの回転振動の低減を図るバランサシャフト装置に滑り軸受を介して軸支持するものが知られている。この滑り軸受は、金属部材からなる円筒状部材をバランサシャフト回りに配設し滑り接触にて軸支持するものである。
バランサシャフトには、滑り軸受の軸方向両端を挟みこむように鍔状部位が立設されている。この鍔状部位はバランサシャフトと滑り軸受の軸方向における相対的な移動を規制するために構成されている。
一方、滑り軸受においては、周方向に切りかかれた環状溝（環状溝はハウジング側に設けられる場合もある）と、この環状溝上の周方向複数箇所に外周面と内周面を貫通する貫通孔が形成されている。かかる環状溝と貫通孔を介することでハウジングから供給される潤滑油が、バランサシャフトと滑り軸受の摺接面の潤滑を行うと共に、軸方向両端に流出した潤滑油がバランサシャフトの回転に伴う遠心力によってハウジングとバランサシャフトの鍔状部位の接触部位に流れ込み、係る部位の潤滑を行っている。
【０００３】
ところで、この滑り軸受は、バランサシャフトを滑り接触にて軸支持するものであることからエンジンのトルクロスが懸念される。そのため、図６、７のように、滑り軸受に代えてころ軸受１４０を配設するものが考えられる。ころ軸受１４０は、円筒状に形成され内周面に外輪軌道面を有する外輪１４２と、円筒状に形成され外周面に内輪軌道面を有する内輪１４８と、該外輪１４２と内輪１４８との間に転動可能に配置される複数個のころ１４４と、該ころ１４４を収容するポケットを備えた保持器１４６と、を備えている。
このころ軸受１４０を採用することによって、バランサシャフト１３０の回転時における摩擦抵抗の低減が期待できる。ところが、ころ軸受１４０に構成される外輪１４２が、単に円筒形状であると、かかる円筒形状の外輪１４２がハウジング１０４の油圧供給孔１０７を塞いでしまうという新たな問題点が生ずる。ここで、ころ軸受１４０内の潤滑は、エンジン内のミスト状となったオイルによって保たれるものの、ハウジング１０４とバランサシャフト１３０の鍔状部位１３８の接触部位は、潤滑油が断たれてしまうことに伴い焼きつきが生じるおそれがある。
そこで、図６、７に図示されるように、ころ軸受１４０の外輪１４２に環状溝１４５と軸方向に連通する軸方向溝１４７を形成することで潤滑油を軸方向両端に供給し、ハウジング１０４とバランサシャフト１３０の鍔状部位１３８の接触部位の潤滑を行うことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、滑り軸受に代えてころ軸受が配設される部位はスペース状の制約がある。そのため内輪１４８及び外輪１４２は、薄肉円筒に形成することが必要となる。
この薄肉円筒の外輪外周面に軸方向溝１４７が形成されると、かかる部位は更に薄肉となる。そうすると、バランサシャフト１３０の回転力によって生ずる荷重がころ１４４を介して外輪１４２に及ぼされ、かかる軸方向溝の部位に応力が集中して外輪自体の割れが発生するおそれがある。また、外輪外周面の研磨加工の際に、かかる軸方向溝の段差部位における角部が欠けるおそれがある。
【０００６】
而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、軸方向両端に油を供給可能にすることができ、かつ、外輪の局部的な応力集中を抑制するとともに外輪外周面の研磨加工の際には外輪の欠けを抑制することのできるころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のころ軸受は次の手段をとる。
先ず、第１の発明に係るころ軸受は、円筒状に形成され内周面に外輪軌道面を有する外輪と、円筒状に形成され外周面に内輪軌道面を有する内輪と、該外輪と内輪との間に転動可能に配置される複数個のころと、該ころを収容するポケットを備えた保持器と、を備えるころ軸受であって、前記外輪外周面には、軸方向に対して傾斜するとともに軸方向両端を連通する油溝が複数個、隣接して設けられており、前記油溝によって油圧供給源から供給される油が前記ころ軸受の軸方向両端に導かれることを特徴とする。
【０００８】
この第１の発明によれば、油溝は、外輪外周面上において軸方向に対して傾斜して形成され、複数個が隣接して設けられていることから、ころの配設方向と平行しないため外輪において局部的な応力集中を抑制することができる。また、外輪外周面の研磨加工の際に外輪の欠けを抑制することができる。また、油溝は、軸方向両端を連通して形成されていることから、油圧供給源から供給される油をころ軸受の軸方向両端に導く構成となる。
よって、軸方向両端に油を供給可能にすることができ、かつ、外輪の局部的な応力集中を抑制するとともに外輪外周面の研磨加工の際には外輪の欠けを抑制することのできるころ軸受を提供することができる。
【０００９】
次に、第２の発明に係るころ軸受けは、上述した第１の発明において、前記油溝は、該油溝の直交断面で見て台形状の凹凸形状で形成されており、隣接する前記凹凸形状の間隔は、油圧供給源から供給される油孔よりも小さく形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この第２の発明によれば、油溝は、油溝の直交断面で見て台形状の凹凸形状で形成されている。そのため、溝を形成する凸状部位の角部は鈍角となるため上記構成のごとく油溝が軸方向に対して傾斜して形成されていることと相俟って、外輪外周面の研磨加工において、より一層外輪の欠けを抑制することができる。
また、隣接する凹凸形状の間隔は、油圧供給源から供給される油孔よりも小さく形成されていることから、溝を形成する凸状部位によって油圧供給孔が塞がれることも無く複数の溝を跨いで油の供給が可能とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上記各発明の手段をとることにより、軸方向両端に油を供給可能にすることができ、かつ、外輪の局部的な応力集中を抑制するとともに外輪外周面の研磨加工の際には外輪の欠けを抑制することのできるころ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係るころ軸受を適用したバランサシャフト装置がエンジン内に配置された状態を模式的に示す軸方向断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るころ軸受の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るころ軸受の断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るころ軸受の側面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ線断面図である。
【図６】従来のころ軸受を適用したバランサシャフト装置がエンジン内に配置された状態を模式的に示す軸方向断面図である。
【図７】従来のころ軸受の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明を実施するための実施形態１について図１から図６にしたがって説明する。なお、本発明を説明する各図において構成内容の理解をより容易とすることに鑑み、本発明に影響を及ぼさない構成については、詳細な構造の図示を省略した模式的な図示とし、かかる箇所の説明を省略することがある。
なお、ここでは、回転する軸部材を軸支持する軸受構成の一例としてエンジン１のクランクシャフト２の回転振動の低減を図るバランサシャフト装置１０を例示して説明する。
図１に示すように、エンジン１の回転振動を抑制するために、クランクシャフト２の周期的な回動に対し相殺的な周期でクランクシャフト２と連動して回動するバランサシャフト装置１０がハウジング４のシャフト支持凹部５に回動自在に支持されている。
【００１４】
このバランサシャフト装置１０は、バランサシャフト３０ところ軸受４０とを備えて構成されている。ここで、このバランサシャフト３０は、エンジン１の回転振動を抑制するために、クランクシャフト２の周期的な回動に対し、相殺的な周期でクランクシャフト２と連動して回動するものである。また、ころ軸受４０は、バランサシャフト３０の軸部３２をエンジン１本体のハウジング４に対して回動自在に支持するために構成されるものである。以下に、このバランサシャフト３０、ころ軸受４０の構成について説明する。
【００１５】
先ず、バランサシャフト３０について説明する。
図２に図示されるように、バランサシャフト３０は、エンジン１のクランクシャフト２（図１参照）と平行に配置構成される軸部３２と、軸部３２の軸心から偏心した位置に配置されるバランサウェイト３４とを有して一体的に形成されている。ここで、バランサウェイト３４は、所定の径を有する軸部３２が形成されており、この軸部３２の軸心から偏心した位置に、径方向断面で見て断面略半円状のバランサウェイト３４が一体に形成されている。
更に、このバランサシャフト３０には、軸心からバランサウェイト３４が構成される位置とは反対の径方向外方に向かってリブ３６が立設されている。このリブ３６は、バランサシャフト３０の曲げ剛性の向上を図るために構成されている。このように構成されるバランサシャフト３０を径方向断面で見た断面形状は、リブ３６が形成される位置側が欠肉として構成されて軸方向に一様に非円形形状として形成されている。また、このバランサシャフト３０は、軸方向の所定間隔を隔ててころ軸受４０が配置される円柱部位３７が構成される。
この円柱部位３７は、軸部３２より相対的に大径の円柱に形成される。この円柱部位３７の外周面にころ軸受４０が配設される。
また、円柱部位３７の軸方向両端には、径方向に放射状に延出形成された鍔上部位３８が立設されている。この鍔状部位３８により、ころ軸受４０が軸方向両端から挟みこまれてバランサシャフトところ軸受４０の軸方向における相対的な移動が規制される。
また、図１に図示されるように、バランサシャフト３０の軸上には、クランクシャフト２に配設された駆動歯車３と噛み合う従動歯車３１が配置されている。
【００１６】
次に、ころ軸受４０について説明する。
図２に示すように、ころ軸受４０は、外輪４２と、内輪４８と、ころ４４と、保持器４６を備えている。
外輪４２は、金属製の円筒状の部材が径方向断面で見て半円状に分割されて二つが一対となった分割型である。この円筒状の内周面が外輪軌道面４２ａとして構成されている。
内輪４８は、金属製の円筒状の部材が径方向断面で見て半円状に分割されて二つが一対となった分割型である。この円筒状の外周面が内輪軌道面４８ａとして構成されている。
ころ４４は、外輪４２と内輪４８との間に転動可能に配置される。ころ４４は、金属製の円柱部材からなる針状ころである。
保持器４６は、合成樹脂で構成されており、内輪４８の内輪軌道面４８ａの外周を覆う径の円環形状で形成されている。この保持器４６には、ころ４４が周方向に並んで嵌め込まれる複数のポケット４６ａが円周方向に等配に形成されている。
この保持器４６は、円周方向一箇所が分離して形成されており、この分離部分４６ｂを径方向に弾性変形させて開口してバランサシャフト３０の半径方向から装着する構成とされている。
【００１７】
外輪４２についてさらに詳しく説明する。
図２〜５に図示されるように、この油溝４３は、ハウジング４の油路７から供給される潤滑油（油圧供給源から供給される油）をころ軸受４０の軸方向両端に導くために構成される。図２、４に図示されるように外輪４２の外輪外周面４２ｂには、軸方向に対して傾斜するとともに軸方向両端を連通する油溝４３が、平行に等間隔を隔てて複数個、隣接して設けられている。図５に図示されるように、この油溝４３は、直交断面で見て油溝凹部４３ａと油溝凸部４３ｂからなる凹凸形状に形成される。また、油溝凸部４３ｂは、直交断面で見て上面と、この上面の両端から油溝凹部４３ａに向かう面で形成される角部４３ｃが鈍角に形成される。これにより、油溝凸部４３ｂは、台形状に形成されている。図４、５に図示されるように、隣接する油溝凹部４３ａと油溝凸部４３ｂの間隔４３ｄは、ハウジング４の油路７の径７ａよりも小さく形成されている。
なお、この油溝４３は、外輪４２の外輪外周面４２ｂに浅い切削加工を施すことで形成される。例えば、ローレット加工によって形成される。
【００１８】
図２に図示されるように、バランサシャフト３０上にころ軸受４０が装着されたバランサシャフト装置１０は、先ずバランサシャフト３０の円柱部位３７に径方向外方から内輪４８を嵌め込む。そして、ころ４４が嵌め込まれた保持器４６を内輪４８の内輪軌道面４８ａ上に装着する。その上で、外輪４２を装着する。こうして、バランサシャフト装置１０となる。
図１に図示されるように、ハウジング４には、軸方向に所定間隔を保ってバランサシャフトを支持するシャフト支持凹部５が配置されている。図示を省略するがシャフト支持凹部５は、ころ軸受４０の外輪４２の外周面に対応した半円弧状に形成されている。また、ハウジング４には、このシャフト支持凹部５の位置まで潤滑油の油路７（油圧供給源）が開口形成されている。そして、各シャフト支持凹部５に、ころ軸受４０が装着されたバランサシャフト装置１０を設置する。そして、ころ軸受４０を覆うようにカバー部材６を被せたうえでボルトによって締め付ける。このようにして、エンジン１本体のハウジング４内にバランサシャフト装置１０が組み付けられる。
【００１９】
このように構成されるころ軸受４０によれば、油溝４３は、外輪外周面４２ｂ上において軸方向に対して傾斜して形成され、複数個が隣接して設けられていることから、ころ４４の配設方向と平行しないため外輪４２において局部的な応力集中を抑制することができる。また、外輪外周面４２ｂの研磨加工の際に外輪４２の欠けを抑制することができる。また、油溝４３は、軸方向両端を連通して形成されていることから、ハウジング４の油路７から供給される潤滑油をころ軸受４０の軸方向両端に導く構成となる。
よって、軸方向両端に油を供給可能にすることができ、かつ、外輪４２の局部的な応力集中を抑制するとともに外輪外周面４２ｂの研磨加工の際には外輪４２の欠けを抑制することのできるころ軸受４０を提供することができる。
【００２０】
また、油溝４３は、油溝４３の直交断面で見て油溝凹部４３ａと油溝凸部４３ｂからなる凹凸形状によって台形状に形成される。そのため、油溝４３を形成する油溝凸部４３ｂの上面と斜面からなる角部４３ｃは鈍角となるため上記構成のごとく油溝４３が軸方向に対して傾斜して形成されていることと相俟って、外輪外周面４２ｂの研磨加工において、より一層外輪４２の欠けを抑制することができる。
また、隣接する油溝凹部４３ａと油溝凸部４３ｂの間隔４３ｄは、ハウジング４の油路７の径７ａよりも小さく形成されていることから、油溝４３を形成する油溝凸部４３ｂによって油路７が塞がれることも無く複数の油溝４３を跨いで潤滑油の供給が可能となる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態１について説明したが、本発明のころ軸受は、本実施の形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。
例えば、実施形態１においては、ころ軸受は、バランサシャフト装置に適用するものについて示した。しかしながらこれに限定されることは無く、本発明のころ軸受は、回転軸を軸支持する部位に配設されるころ軸受であって、外部からの油圧供給源から供給される油を該ころ軸受の軸方向両端に導くことのできる構成であれば、種々の回転軸に適用されるものである。例えば、カムシャフト、クランクシャフト等にも適用可能である。
【００２２】
また、バランサシャフト３０は、リブ３６を構成するものについて示したが、曲げ剛性が十分満たされる場合には、かかるリブを構成しなくてもよい。また、保持器は、径方向断面で見て半円状の保持器二つが一対となった分割型であってもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１        エンジン
２        クランクシャフト
３        駆動歯車
４        ハウジング
５        シャフト支持凹部
６        カバー部材
７        油路
７ａ      油孔の径
１０      バランサシャフト装置
３０      バランサシャフト
３１      従動歯車
３２      軸部
３４      バランサウェイト
３６      リブ
３７      円柱部位
３８      鍔状部位
４０      ころ軸受
４２      外輪
４２ａ    外輪軌道面
４２ｂ    外輪外周面
４３      油溝
４３ａ    油溝凹部
４３ｂ    油溝凸部
４３ｃ    角部
４３ｄ    油溝凹部と油溝凸部の間隔
４４      ころ
４６      保持器
４６ａ    ポケット
４６ｂ    分離部分
４８      内輪
４８ａ    内輪軌道面
【図１】
2013064461.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013064461.tif 000007
【図６】
2013064461.tif 000008
【図７】
2013064461.tif 000009